SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation），即正弦脈寬調制，它以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調制波，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波，當調制波與載波相交時，由它們的交點確定逆變器開關器件的通斷時刻，從而獲得幅值相等、寬度按正弦規律變化的脈沖序列。雙極性控制的PWM方式如圖1所示。

圖1 雙極性控制的PWM方式

接下來介紹FPGA的實現過程，首先用Quartus II軟件、波形生成工具或者matlab等生成一定頻率的正弦波和等腰三角波的mif格式的文件，如圖2所示。

圖2 生成的mif文件

建立工程，并使用兩個單端口rom的ip核，分別存放正弦波和三角波的mif文件的數據，如圖3所示。

圖3 配置rom的ip核

編寫設計文件和仿真文件，并包含到工程中，同時設置仿真參數。設計文件的核心語句如下：

//cnt_sine:正弦波rom對應地址

always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin

    if(!sys_rst_n)

        cnt_sine<=11'd0;

    else if(cnt_sine==CNT_SINE_MAX)

        cnt_sine<=11'd0;

    else

        cnt_sine<=cnt_sine+1'b1;

end

//cnt_triangle:三角波rom存放地址

always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin

    if(!sys_rst_n)

        cnt_triangle<=8'd0;

    else if(cnt_triangle==CNT_TRIANGLE_MAX)

        cnt_triangle<=8'd0;

    else

        cnt_triangle<=cnt_triangle+1'b1;

end

//生成PWM信號

assign   pwm_0=(q_sine > q_triangle) ? 1'b1 : 1'b0;

assign   pwm_1=~pwm_0;

assign   pwm_2=pwm_0;

assign   pwm_3=pwm_1;

接下來對工程進行編譯，編譯通過后啟動功能仿真。在modelsim進行一些基本的配置后，生成的仿真波形如圖4所示，驗證通過。

圖4 仿真波形